(57)【要約】【課題】  シャフトの撓みを少なくすると共に、オイルポンプを設けることなくスクロール圧縮部及び各軸受に潤滑油を供給することができる横形スクロール空気圧縮装置を提供する。【解決手段】  空気の吸入部５と、吸入した空気を圧縮するスクロール圧縮部９とを有する圧縮機構Ａ及びハウジング１に密に装着された固定子１８と、シャフト３に密に装着された回転子１９と、この回転子１９の両側で上記シャフト３を支承する軸受２０とを有し上記圧縮機構Ａを側方から駆動する電動機Ｂを備えた構成とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の吸入部と、吸入した空気を圧縮するスクロール圧縮部とを有する圧縮機構及びハウジングに密に装着された固定子と、シャフトに密に装着された回転子と、この回転子の両側で上記シャフトを支承する軸受とを有し上記圧縮機構を側方から駆動する電動機を備えた横形スクロール空気圧縮装置。
【請求項２】
上記電動機のハウジング外で上記シャフトに固定された空冷用ファン及び上記空冷用ファンと上記ハウジングの一部を覆うと共に、上記ハウジングとの間に冷却風の通路を形成するカバーを設けたことを特徴とする請求項１記載の横形スクロール空気圧縮装置。
【請求項３】
上記圧縮機構と上記電動機とを隔壁で分離し、上記電動機内で上記シャフトにバランサを設けると共に、上記圧縮機構に潤滑油を流入させ、上記電動機には潤滑油を流入させないようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の横形スクロール空気圧縮装置。
【請求項４】
上記圧縮機構には、上記スクロール圧縮部の吸気圧と連通する返油室を設けると共に、上記主軸受と上記スクロール圧縮部の揺動軸受とを連通する通路、上記揺動軸受とスラスト軸受とを連通する通路及び上記スラスト軸受と上記スクロール圧縮部とを連通し、上記スクロール圧縮部の渦巻き中央より上方に形成された通路を設け、上記返油室と各通路との圧差にもとづいて上記スクロール圧縮部及び各軸受に潤滑油を供給するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の横形スクロール空気圧縮装置。
【請求項５】
上記スクロール圧縮部の主軸受と揺動軸受とを連通する通路を上記シャフト内に設けると共に、上記シャフト内の通路に絞り装置を設けたことを特徴とする請求項４記載の横形スクロール空気圧縮装置。
【請求項６】
上記絞り装置は、貫通孔を有するねじによって構成され、上記シャフト内の通路に螺合されたことを特徴とする請求項５記載の横形スクロール空気圧縮装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、横形スクロール空気圧縮装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の横形スクロール空気圧縮装置は、スクロール圧縮部を側方から駆動する電動機の固定子がハウジングに対して中吊り構造とされ、固定子の一部がハウジングに接しているが他の一部はハウジングとの間に間隙を有する状態で固定されていた。
また、回転子はスクロール圧縮部側からシャフトに沿って延在するフレームに複数の軸受を設けることによって片持ち支持構造とされ、上記シャフトの一部に設けられたポンプ装置によって、電動機の下部に形成された油溜まりから潤滑油を吸い上げ、シャフト内の通路を経て電動機の軸受及びスクロール圧縮部の軸受に給油していた。（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第２５４３２７５号公報（段落０００９−００１７、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の横形スクロール空気圧縮装置は以上のように構成され、電動機のハウジングと固定子とが密着していなかったため、外部に設けた冷却ファンでハウジングを冷却する構成とした場合には電動機を十分に冷却することができないという問題点があった。
また、電動機の回転子は片持ち支持構造であったため、遠心力によるシャフトの撓みによって軸受内でシャフトの傾斜角が増すことにより軸受の負荷容量が低下し、軸受片当りによる異常摩耗や焼き付き等が発生するという問題点があった。
【０００５】
更に、シャフトに設けたポンプ装置によって潤滑油を吸い上げて各軸受に給油していたため、スクロール圧縮部と電動機内に油溜まりを設ける必要があり、圧縮装置の大型化、部品点数増によるコストアップの要因となっていた。
また、摩耗粉等、異物の混ざった潤滑油が電動機巻線部分に流入するため、電動機巻線の劣化や傷付きが発生するという問題点もあった。
また、空気圧縮による吐出温度上昇を回避するため、油インジェクション等による冷却手段を有する配管経路が必要になるという問題点もあった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点に対処するためになされたもので、シャフトの撓みを少なくすると共に、オイルポンプを設けることなく、スクロール圧縮部及びその軸受に潤滑油を供給することができる横形スクロール空気圧縮装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る横形スクロール空気圧縮装置は、空気の吸入部と、吸入した空気を圧縮するスクロール圧縮部とを有する圧縮機構及びハウジングに密に装着された固定子と、シャフトに密に装着された回転子と、この回転子の両側で上記シャフトを支承する軸受とを有し上記圧縮機構を側方から駆動する電動機を備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、上記のような構成としたため、電動機の回転子の回転時における遠心力によるシャフトの撓みを少なくすることができ、従って、軸受内のシャフトが傾斜することによる軸受負荷容量の低下を防止し、信頼性の高い空気圧縮装置を得ることができる。
また、潤滑油を複雑なオイルポンプを設けることなく、スクロール圧縮部の高低圧の圧差によってスクロール圧縮部及びその軸受に効率的に連続的に給油することができ、かつ、圧縮部の軸受に供給した潤滑油を圧縮部から圧縮空気と共に圧縮装置外へ吐出させ、油分離器を介して圧縮機内に戻すことができるため、複雑な返油回路なしで潤滑油を循環させることができる。
【０００９】
更に、電動機内に潤滑油が流入しないため、潤滑油が発熱体である電動機の熱の影響を受けず、油温上昇を低減することができる。加えて、摩耗粉等が混ざった潤滑油の流入による電動機巻線の劣化や傷付きを防止することができる。
また、バランサを電動機内に設けたため、バランサによる潤滑油の攪拌が発生せず、余分な入力増がないことから、信頼性の高い高性能の空気圧縮装置を得ることができる。
更に、スクロール圧縮部の主軸受と揺動軸受とを連通する通路に絞り装置を設けているため、主軸受と揺動軸受への給油量を適正に調整することができる。
【００１０】
加えて、スラスト軸受を潤滑した油がスクロール圧縮部の渦巻き中央より上方からスクロール圧縮部に供給される構成とされているため、空気圧縮装置の停止時に、給油パイプからの油が流入しても、スクロール圧縮部に滞留することがなく、装置が危険状態に至る恐れがなくなる。即ち、空気圧縮装置の停止時には、通常、電磁弁などが動作して給油パイプからの油がスクロール圧縮部に流入しないようにされているが、何らかの原因で流入し、その状態で空気圧縮装置が起動されると、油圧縮による過大な圧力が発生し、渦巻き割れ等の事態が生ずる可能性があるが、スクロール圧縮部への油の流入通路を渦巻き中央より上方に設けておけば、油量が一定値以上になるまで流入することがないため、上述のような危険な状態に至るのを効果的に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１による横形スクロール空気圧縮装置の構成を示す断面図である。
この実施の形態は、スクロール圧縮部を有する圧縮機構Ａと、この圧縮機構を側方から駆動する電動機Ｂとから構成されている。圧縮機構Ａと電動機Ｂとは密閉容器１内で隔壁２によって仕切られると共に、隔壁２を貫通して圧縮機構Ａと電動機Ｂとを結合するシャフト３と隔壁２との間にオイルシール４が設けられ、圧縮機構Ａと電動機Ｂとを分離する形になっている。
【００１２】
圧縮機構Ａには、空気の吸入管５と、吸入した空気を固定スクロール６及び揺動スクロール７の間で圧縮し、吐出管８から吐出する周知のスクロール圧縮部９と、シャフト３の一端を支承するフレーム１０と、このフレーム１０とシャフト３との間に設けられた主軸受１１と、シャフト３の一端に形成された偏心軸部３Ａ及び揺動スクロール７の背面に形成され上記偏心軸部３Ａに嵌合されるボス部７Ａの間に設けられた揺動軸受１２と、圧縮機構Ａのフレーム１０を貫通して主軸受１１に潤滑油を供給する給油パイプ１３と、主軸受１１に連通し圧縮機構下部に設けられた返油室１５と、主軸受１１に一端が開口し、他端がシャフト３内を軸方向に延在して偏心軸部３Ａの先端面に開口するように設けられた通路１６と、この通路１６に螺合され、細い貫通孔を設けることによって油量を絞る絞り装置１７と、揺動軸受１２からスラスト軸受２５を経てスクロール圧縮部９の渦巻き中央より上方からスクロール圧縮部９に油を供給する通路３０、空間３１、通路３２及び空間３３が設けられている。
【００１３】
また、電動機Ｂには、密閉容器を構成するハウジング１に焼き嵌め等によって密着固定された固定子１８と、シャフト３に同じく焼き嵌め等によって密着固定された回転子１９と、上記主軸受１１と共に回転子１９の両側でシャフト３を支承する軸受２０と、ハウジング１の外部でシャフト３の他端に固定された冷却用ファン２１と、この冷却用ファン２１及びハウジング１の一部を覆い、ハウジング１との間に冷却風通路２３を形成するカバー２２と、電動機Ｂ内でシャフト３に設けられたバランサ２４とが設けられている。
なお、電動機Ｂ内には潤滑油を流入させないようにされている。
【００１４】
実施の形態１は以上のように構成されているため、潤滑油は給油パイプ１３によって圧縮機構にのみ供給される。給油パイプ１３から流入した潤滑油は、主軸受１１に供給された後、主軸受１１と揺動軸受１２とを直接連通する通路及び通路１６並びに絞り装置１７を経て揺動軸受１２に至る通路の両方から揺動軸受１２に供給される。
通路１６では、潤滑油は絞り装置１７によって絞られるため、主軸受１１及び揺動軸受１２への給油量を適正に調整することができる。
また、圧縮機構下部の返油室１５の油は、スクロール圧縮部９の吸入圧力と各軸受に連らなる通路との高低圧の圧差によって主軸受１１、揺動軸受１２を経てスラスト軸受２５に至り、更に、このスラスト軸受２５に開口してフレーム１０に設けられた通路３０を経て空間３１に達し、この空間３１からスクロール圧縮部９の渦巻き中央より上方に設けられた通路３２とスクロール圧縮部９に至る空間３３を経てスクロール圧縮部９に至る。
【００１５】
その後、圧縮空気と共に吐出管８から吐出されるが、この時の油インジェクションにより吐出温度上昇を抑制することができる。
また、吐出された油は装置外の図示しない油分離器によって分離され、給油パイプ１３を介して圧縮機内に戻されることになる。一方、電動機Ｂには潤滑油を流入させていないため、潤滑油が発熱体である電動機の熱の影響を受けず、従って油温の上昇を低減することができる。
また、バランサ２４によって油が攪拌されないため、余分な入力増がなく、信頼性の高い高性能の空気圧縮装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１による横形スクロール空気圧縮装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
Ａ  圧縮機構
Ｂ  電動機
１  ハウジング
３  シャフト
９  スクロール圧縮部
１１  主軸受
１２  揺動軸受
１５  返油室
１６、３０  通路
１７  絞り装置
１８  固定子
１９  回転子
２０  軸受
２１  冷却用ファン
２２  カバー
２３  冷却風通路
２４  バランサ
２５  スラスト軸受
３１  空間
【図１】
2005061374.tif 000003